freakpp016

30

pomiaru, jeżeli pomiędzy próbką a grzejnikiem lub chłodnicą istnieją szczeliny powietrzne. Grubość próbki zależy od przewodności cieplnej badanego materiału i powinna wynosić od 1 mm (dobry izolator, np. korek) do 10 mm (np. mokre drewno).

b)    Montaż i demontaż aparatu

Przed przystąpieniem do pomiarów należy zdjąć górny pojemnik i włożyć próbkę między chłodnicę a grzejnik. W celu właściwego upakowania poszczególnych elementów należy wstawić specjalną wkładkę tak, żeby jedną powierzchnią opierała się o sworznie, a drugą powierzchnię wykorzystać do wyrównywania płytki ciepłej, grzałki, próbki, chłodnicy i elementów korkowych. Po wyrównaniu poszczególnych elementów zakłada się jarzmo, dokręca śrubę -wywierając siłę ściskającą układ - i wyjmuje się wkładkę. Następnie zakłada się górny pojemnik i całość zasypuje się materiałem izolacyjnym przechowywanym w pojemniku dolnym. Tak przygotowany aparat, po podłączeniu do ultratermo-statów, przyrządów pomiarowych i źródła zasilania, jest gotowy do pomiarów. Przed założeniem nowej próbki należy wyłączyć prąd i dopływ wody.

c)    Pomiar właściwy

Odczyty siły termoelektrycznej, napięcia i natężenia prądu elektrycznego można wykonywać, jeżeli:

-    temperatura grzejnika i ogrzewanej płytki jest jednakowa (uzyskujemy ją przez regulację napięcia i natężenia lub temperatury wody dopływającej do ogrzewanej płytki),

-    wyniki dwu kolejnych serii odczytów wskazań przyrządów w czasie nie mniejszym niż 5 min sąjednakowe,

-    różnica wskazań termometrów szklanych na wlocie i wylocie wody nie przekracza 0,3 K,

-    średnia temperatura próbki jest bliska temperatury otoczenia.

Po spełnieniu tych wymagań uzyskuje się stan ustalony aparatu. Odczytów wskazań przyrządów dokonuje się w odstępach 5-minutowych, przez co najmniej pół godziny. Wskazania wpisuje się do formularza (tab. 1.2).

d)    Obliczenie przewodności cieplnej

Wartość przewodności cieplnej oblicza się na podstawie średnich wartości z okresu pomiaru właściwego.

Moc cieplna

Q=UI-I²R_a, W    (1.36)

gdzie: U - średnia wartość spadku napięcia na spirali grzejnika, V,

I - średnia wartość natężenia prądu zasilającego grzejnik, A,

R_a - opór amperomierza (odczytany na amperomierzu), Q.

Woltomierz (rys. 1.10) wskazuje sumaryczny spadek napięcia U na spirali grzejnika i oporze wewnętrznym amperomierza. Spadek napięcia na spirali grzejnika jest mniejszy od napięcia U wziętego do obliczeń, dlatego wzór na moc cieplną ma postać, jak podano.

Przewodność cieplną oblicza się ze wzoru:

(1.37)

Tabela 1.2. Formularz pomiarowy

PRÓBKA materiał.................................. A 1 A =........................m- 5 =........................m			AMPEROMIERZ Ra =..........«
POMIARY			% =.............°c
Lp.	uG	C € O	UWz	U	I
	mV	mV	mV	V	A
1
2
3
4
5
6
Średnia

Z CHARAKTERYSTYK TERMOPAR

Tb-V^K
T\Vc ~ To ’ ^K

Twz-T^K

(UI-I²R_A)5 ~ A(T_g -T_Wz)

OBLICZENIA

WYNIK    X =.................................W/(mK)

X--£$-

AAT